[发明专利]一种锂电池生产工艺及设备

说明书

本发明公开了一种锂电池生产工艺，其通过依次实施的预复合、层叠卷绕、裁切、取料、连续加工以及成品组装工序，将各极片与隔膜层叠后加工成型，并最终组装为电池预制品，该锂电池生产工艺的流程实施简便高效，能够实现锂电池产品的连续生产制造，大大提高了电池生产效率，并能够使得整个工艺流程相应简化，工作人员劳动强度相应降低。本发明还公开了一种用于上述锂电池生产工艺的锂电池生产设备。

技术领域

本发明涉及锂电池生产加工技术领域，特别涉及一种锂电池生产工艺。本发明还涉及一种用于上述锂电池生产工艺的锂电池生产设备。

背景技术

目前现有的锂电池生产加工过程中，锂电池的电芯需要把正极极片、隔膜、负极极片按序布置，其制作方式通常分为卷绕式和叠片式两种。其中，卷绕式电池生产工艺是将中央电芯固定后再将极片和隔膜一起卷绕成电池组件，该方法多用于圆柱形电池的生产加工过程中，但是这种生产工艺会导致电芯内阻较高，且仅适合尺寸较小的电池型号生产；叠片式电池生产工艺是将极片和隔膜预先裁切成同一规格，再由下而上依次叠放，并将极耳焊接，最后包装形成电池组件，该工艺方法常见于方形电池的生产加工过程中，但这种方式因为叠放机构运行过程中的周期性停顿，导致其整体工艺生产效率低下。

因此，如何简便高效地实现锂电池的连续生产加工是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池生产工艺，该生产工艺能够简便高效地实现锂电池的连续生产加工。本发明的另一目的是提供一种用于上述锂电池生产工艺的锂电池生产设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池生产工艺，包括步骤：

预复合，将正极片、隔膜、负极片、隔膜按任意顺序叠放整齐后由导入辊适度辊压复合为电池带，并通过导入辊的定轴转动将电池带持续送入下游棱柱处；

层叠卷绕，通过棱柱的持续定轴转动，使电池带在棱柱的外周面上不断卷绕层叠，同时利用压紧组件对已卷绕于棱柱的外周面上的电池带实施压紧；

裁切，当棱柱的任一承托面上的电池带的卷绕层数满足设定的产品卷绕层数后，通过裁切组件将满足产品卷绕层数的相应承托面上的电池带精准裁切为单块电池组件预制品；

取料，使单块电池组件预制品继续随棱柱同步转动至下游取料工位处，然后利用取料装置将单块电池组件预制品由棱柱上取下并放入下游储件工位处或下游工序设备处；

连续加工，顺序循环重复上述裁切工序和取料工序，并将完成上述工序后的各单块电池组件预制品逐个取下；

成品组装，当连续加工生成的单块电池组件预制品数量满足产品需要时，将各单块电池组件预制品叠放整齐后统一组装为电池预制品。

优选地，所述预复合工艺中，所述隔膜为连续的长带料，所述正极片和所述负极片可以是连续的长带料，也可以是已裁切的不连续的片料。

优选地，所述预复合工艺中，若所述正极片和所述负极片为不连续的片料，则在隔膜上完成预复合工艺的相邻的两极片的间距与棱柱上已卷绕的电池带层数呈正相关。

优选地，所述层叠卷绕工艺中，所述导入辊和所述棱柱之间的电池带的张力保持恒定，且该电池带的张力变化范围不大于50N

本发明还提供一种锂电池生产设备，用于如上述各项所述的锂电池生产工艺，包括机架，所述机架内设置有与电池带配合的导入辊，所述机架内设置有转轴以及可驱动所述转轴定轴转动的主电机，所述转轴的外部相联动地同轴套设有棱柱，所述棱柱的外壁上具有若干沿其周向排布并与电池带配合的承托面，所述承托面上设置有与电池带可接触配合的压紧组件；